古人云,工欲善其事,必先利其器。教师要准备好教案,这是教师的任务之一。教案可以让学生能够听懂教师所讲的内容,帮助教师提高自己的教学质量。所以你在写教案时要注意些什么呢?为了让您在使用时更加简单方便,下面是小编整理的“点到直线的距离”,但愿对您的学习工作带来帮助。
3.3.3点到直线的距离
(一)教学目标
1.知识与技能
理解点到直线距离公式的推导,熟练掌握点到直线距离公式.
2.过程和方法
会用点到直线距离公式求解两平行线距离.
3.情感和价值
认识事物之间在一定条件下的转化,用联系的观点看问题.
(二)教学重点、难点
教学重点:点到直线的距离公式.
教学难点:点到直线距离公式的理解与应用.
(三)教学方法
学导式
教学环节教学内容师生互动设计意图
复习引入前面几节课,我们一起研究学习了两直线的平行或垂直的充要条件,两直线的夹角公式,两直线的交点问题,两点间的距离公式。逐步熟悉了利用代数方法研究几何问题的思想方法.这一节,我们将研究怎样由点的坐标和直线的方程求点P到直线l的距离.用POWERPOINT打出平面直角坐标系中两直线,进行移动,使学生回顾两直线的位置关系,且在直线上取两点,让学生指出两点间的距离公式,复习前面所学.要求学生思考点到直线的距离的计算?能否用两点间距离公式进行推导?设置情境导入新课
概念形成1.点到直线距离公式
点P(x0,y0)到直线l:Ax+By+C=0的距离为
推导过程
方案一:
设点P到直线l的垂线段为PQ,垂足为Q,由PQ⊥l可知,直线PQ的斜率为(A≠0),根据点斜式写出直线PQ的方程,并由l与PQ的方程求出点Q的坐标:由此根据两点距离公式求出|PQ|,得到点P到直线l的距离为d.
此方法虽思路自然,但运算较繁,下面我们探讨另一种方法.(1)教师提出问题
已知P(x0,y0),直线l:Ax+By+C=0,怎样用点的坐标和直线方程直接求点P到直线l的距离呢?
学生自由讨论
(2)数形结合,分析问题,提出解决方案.
把点到直线l的距离转化为点P到l的垂线段的长,即点到点的距离.
画出图形,分析任务,理清思路,解决问题.寻找最佳方案,附方案二.
方案二:设A≠0,B≠0,这时l与x轴、y轴都相交,过点P作x轴的平行线,交l于点R(x1,y0);作y轴的平行线,交l于点S(x0,y2),
由
得
所以
由三角形面积公式可知d|RS|=|PR||PS|.
所以
可证明,当A=0时仍适用.
这个过程比较繁琐,但同时也使学生在知识、能力、意志品质等方面得到了提高.通过这种转化,培养学生“化归”的思想方法.
应用举例例1求点P=(–1,2)到直线3x=2的距离.
解:
例2已知点A(1,3),B(3,1),C(–1,0),求三角形ABC的面积.学生分析求解,老师板书
例2解:设AB边上的高为h,则
AB边上的高h就是点C到AB的距离.
AB边所在直线方程为
即x+y–4=0.
点C到x+y–4=0的距离为h
,
因此,
通过这两道简单的例题,使学生能够进一步对点到直线的距离理解应用,能逐步体会用代数运算解决几何问题的优越性.
概念深化2.两平行线间的距离d
已知l1:Ax+By+C1=0
l2:Ax+By+C2=0
证明:设P0(x0,y0)是直线Ax+By+C2=0上任一点,则点P0到直线Ax+By+C1=0的距离为
.
又Ax0+By0+C2=0
即Ax0+By0=–C2,
∴教师提问:
能不能把两平行直线间距离转化为点到直线的距离呢?
学生交流后回答.
再写出推理过程进一步培养学生化归转化的思想.
应用举例例3求两平行线
l1:2x+3y–8=0
l2:2x+3y–10=0的距离.
解法一:在直线l1上取一点P(4,0),因为l1∥l2,所以P到l2的距离等于l1与l2的距离,于是
解法二:直接由公式
课堂练习:已知一直线被两平行线3x+4y–7=0与3x+4y+8=0所截线段长为3,且该直线过点(2,3),求该直线方程.在教师的引导下,学生分析思路,再由学生上台板书.开拓学生思维,培养学生解题能力.
归纳总结小结:点到直线距离公式的推导过程,点到直线的距离公式,能把求两平行线的距离转化为点到直线的距离公式.老师和学生共同总结——交流——完善培养学生归纳、概括能力,构建知识网络.
课后作业布置作业
见习案3.3的第三课时独立完成巩固深化
备选例题
例1求过点M(–2,1)且与A(–1,2),B(3,0)两点距离相等的直线的方程.
解法一:当直线斜率不存在时,直线为x=–2,它到A、B两点距离不相等.
所以可设直线方程为:y–1=k(x+2)即kx–y+2k+1=0.
由,
解得k=0或.
故所求的直线方程为y–1=0或x+2y=0.
解法二:由平面几何知识:l∥AB或l过AB的中点.
若l∥AB且,则l的方程为x+2y=0.
若l过AB的中点N(1,1)则直线的方程为y=1.
所以所求直线方程为y–1=0或x+2y=0.
例2(1)求直线2x+11y+16=0关于点P(0,1)对称的直线方程.
(2)两平行直线3x+4y–1=0与6x+8y+3=0关于直线l对称,求l的方程.
【解析】(1)当所求直线与直线2x+11y+16=0平行时,可设直线方程为2x+11y+C=0
由P点到两直线的距离相等,即
,所以C=–38.
所求直线的方程为2x+11y–38=0.
(2)依题可知直线l的方程为:6x+8y+C=0.
则它到直线6x+8y–2=0的距离,
到直线6x+8y+3=0的距离为
所以d1=d2即,所以.
即l的方程为:.
例3等腰直角三角形ABC的直角顶点C和顶点B都在直线2x+3y–6=0上,顶点A的坐标是(1,–2).求边AB、AC所在直线方程.
【解析】已知BC的斜率为,因为BC⊥AC
所以直线AC的斜率为,从而方程
即3x–2y–7=0
又点A(1,–2)到直线BC:2x+3y–6=0的距离为,
且.
由于点B在直线2x+3y–6=0上,可设,
且点B到直线AC的距离为
所以或,所以或
所以或
所以直线AB的方程为或
即x–5y–11=0或5x+y–3=0
所以AC的直线方程为:3x–2y–7=0
AB的直线方程为:x–5y–11=0或5x+y–3=0.
高一数学教案:《点到直线的距离》教学设计
一、教学内容解析
《点到直线的距离》这节课的内容是从初中平面几何的定性作图向高中解析几何定量计算的过渡.点到直线的距离公式是解析几何后续学习的一个基础工具,属于概念性知识.本节课蕴含分类与整合,转化与化归,数形结合,函数与方程等丰富的数学思想;它既是两点间距离公式的延续,又为导出两平行线间距离公式作了铺垫,具有承上启下的重要作用.本节课的教学重点是点到直线距离的探索与应用;难点是点到直线距离公式的推导.
二、教学目标设置
【知识与技能】
(1)探索并掌握点到直线的距离公式;
(2)学会点到直线距离公式的应用.
【过程与方法】
通过经历公式多种推导方案的设计及比较,领会特殊到一般,转化与化归,分类与整合,数形结合,函数与方程等数学思想.
【情感、态度、价值观】
在探索问题的过程中,感受数学的严谨与统一,感受数学的形式美与简洁美.
三、学生学情分析
面授学生的数学基础知识扎实、思维活跃、有较强的创新能力。学生已经学习了两点间的距离公式,且具备了相关的几何知识,如:交点、垂直、三角函数等.学生对坐标法解决几何问题有初步的认识.
四、教学策略分析
本节课采用以引导发现为主的教学方法,以归纳启发式作为教学模式,结合多媒体辅助教学.通过合作交流,类比联想,归纳化归,总结提升,让学生在学习中学会怎样发现问题、分析问题、解决问题.
五、教学过程
(一)温故知新,引出课题
复习平面直角坐标中两点间的距离公式,同时,引出课题——点到直线的距离.
【设计意图】平面图形最基本的要素是点和线.在研究了两点间距离公式后,很自然地会去研究点线间的距离,当然还可以更深入地去探究两平行线间的距离.这三个距离公式是一脉相承的,因此,这样引入自然、贴切,符合学生的认知规律.
(二)特例引入,巧作铺垫
古人云,工欲善其事,必先利其器。教师要准备好教案,这是教师的任务之一。教案可以让学生能够在课堂积极的参与互动,帮助教师更好的完成实现教学目标。教案的内容要写些什么更好呢?下面是小编帮大家编辑的《高中数学必修二《直线的交点坐标与距离公式》教案》,欢迎大家阅读,希望对大家有所帮助。
高中数学必修二《直线的交点坐标与距离公式》教学设计
教学背景:
解析几何第一章主要研究的是点线、线线的位置关系和度量关系,其中以点点距离、点线距离、线线位置关系为重点,点到直线的距离是其中最重要的环节之一,它是解决其它解析几何问题的基础。
教学目标:
知识目标:让学生掌握点到直线距离公式的推导方法并能利用公式求点线距离。
能力目标:通过让学生在实践中探索、观察、反思、总结,发现问题,解决问题,从而达到培养学生的自学能力,思维能力,应用能力和创新能力的目的。
情感目标:培养学生勇于探索、善于研究的精神,挖掘其非智力因素资源,培养其良好的数学学习品质。
重点难点:
教学重点:公式的推导与应用。
教学难点:知识教学方面:如何启发学生自己构思出距离公式的推导方案。
情感教育方面:如何营造课堂积极求解的氛围。以激发学生的创造力。增强学生知难而进的决心。
教学过程:
一、创设情境,引入问题
问题1直线方程的一般式是怎么样的,其中的系数有什么要求?
(学生回答)是Ax+By+C=0(A、B不同时为0)(板书)
问题2两点A、B间的距离公式是什么?
(学生回答)PQ=
2
1
2
2
1
2
)
(
)y
y
x
x-
+
-
(
问题3当直线AB垂直y轴或x轴时,公式又成什么样子的?(动画)
(学生回答)AB=|x
2-x
1
|或|y
2
-y
1
|
问题4点B在直线Ax+By+C=0上,点A在直线外,则什么时候它们最近?
(学生回答)当直线AB与直线Ax+By+C=0垂直时。(动画)
这时AB就是点A到直线Ax+By+C=0的距离,它会等于什么呢?这就是现在我们要研究的问题。(板书课题)
二、课题解决
研究一般性的问题往往从研究特殊情形入手。
问题1如何求点P(3,5)到直线L:y=2的距离?(作图)
问题2变为求点P(3,5)到直线L:x=2/3的距离?如何求?
学生思考一会儿,教师再引导学生同理来求,并归纳:己知P(x
0,y
),当直线平行x
轴时,为d=|y
0-y
1
|;当直线平行y轴时,为d=|x
-x
1
|。(板书)
问题3那么一般情况下,己知P(x0,y0)与直线L:Ax+By+C=0,你们想到用什么方案
解决这个问题呢?
学生容易得到:先求过点P且垂直L的直线;再求两直线交点Q的坐标;最后用两点间的距离公式求|PQ|。教师简要板书步骤,并让学生体会这种方法繁简程度?
教师指出,我们还要寻找其它的简便的方法。
我们用一个特殊点(0,0)来代P(x
0,y
)来思考一下,有没有其它的好方法。
问题4若直线交两坐标分别于M、N两点,则有什么关系式存在?
学生得到:|OM||ON|=|MN||OQ|
教师:哪些可以求出来?
|OM|、|ON|、|MN|,从而算出|OQ|。
教师可举具体的直线让学生运算,体会过程。如果学生想到其他办法,教师充分肯定。
(移到一般点处)(动画)如何求点P(x0,y0)到直线Ax+By+C=0的距离呢?能否从特殊问题的解决中受到一些启发呢?
教师让想到的学生回答,过点P作x轴、y轴的平行线。
教师通过几何画板添加相关线。
|PM||PN|=|MN||PQ|
得到|PQ|=|PM||PN|/|MN|
学生口述,教师板演得到公式。
问题5这个公式使用的条件是什么?
问题6这个公式怎么记?
让学生分析,并观察归纳公式的特征。
师:点P坐标带入分子可能为0吗?
学生分析:可能,此时点在直线上。
师:从形式上看公式——下面根式好象楼梯,因此可说成“登上楼梯关上门”。
问题6这个公式有什么限制条件吗?
学生反思:没有,对任意点和任意直线都成立。
教师将特殊直线和特殊点说一下,将特殊情况与一般情况进行统一。
归纳:点P(x
0,y
)到直线Ax+By+C=0的距离为d=
2
2
B
A
C
By
Ax
+
+
+
三、公式应用,简单模仿
例:求点P(-1,2)到下列直线的距离:
(1)2x+y-10=0;
(2)3x=2.
教师板演,指出解题规范及注意点。
做以下的练习,直线与坐标轴平行时的应用。
1.点A(-3,2)到直线L:y=-3的距离为______.
2.点P(-1,2)到直线L:3x=2的距离为______.
3.点P(5,-4)到两坐标轴的距离和为______.
4.直线x=-1与直线x=7间的距离是_______.
以上的题目可学生口答,教师简要分析。
(1)在什么条件下,用什么公式?
己知P(x
0,y
),当直线平行x轴时,为d=|y
-y
1
|;当直线平行y轴时,为d=|x
-x
1
|。
(2)第4题中可取怎样的两点?与x轴的两个交点。
活用公式,理解本质
5.求点P(-1,2)到直线L:x/5+y/10=1的距离。
6.已知点(a,6)到直线4x-3y-3=0的距离为28/5,求a的值。
7.已知点A(1,0)到直线x/m+y=1的距离为1/2,求m的值。
8.求过原点且与点(-2,5)的距离为2的直线方程。
学生上来板书,教师再叫其它同学来评价。
注:一般式中A、B化整;求其它未知量;要注意数形结合,特别是第8题,要注意有两条直线。
四、小结内容,形成体系
问:我们学了几种推导点线距离的方法?
问:哪几种求点线距离的方式?①|坐标差|②距离公式.。
要注意我们在研究一般性问题时可以先从特殊问题入手,从特殊问题的解决过程中得到启发,这也是我们这节课的一个重要收获。
师:思考新的问题——两平行直线间的距离公式是什么?怎么求?
五、作业:
1.课本第97页第6、7、9题
2.思考题:你还能想出推导距离公式的其它方法吗?请课后讨论。
文章来源:http://m.jab88.com/j/49645.html
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